يتأثر تقلب الألواح الشمسية وتوليدها للكهرباء على مدار العام بمستويات مختلفة من الإشعاع الشمسي الذي يتم تلقيه خلال كل موسم. بالإضافة إلى ذلك، يلعب حجم واتجاه اللوحة الشمسية دورًا حاسمًا في تحديد أدائها.
في هذه المقالة سوف نخبرك كيف يختلف إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية على مدار العام وما هي الجوانب التي يجب أن تأخذها بعين الاعتبار.
كيف يختلف إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية على مدار العام
على مدار العام، تلعب عوامل مختلفة دورًا يمكن أن تؤثر على أداء الألواح الشمسية وإنتاجها الكهربائي. عندما يتعلق الأمر بإنتاج الكهرباء من الألواح الشمسية، هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على كمية الطاقة التي تولدها. ومع ذلك، هذه هي فئات العوامل:
- كمية الإشعاع الشمسي في الموقع المحدد
- اتجاه السقف أو السطح الذي تم تركيب الألواح فيه
- وجود الظلال في مواسم معينة
- متوسط درجات الحرارة التي شهدتها المنطقة.
ما هي سمات الألواح الشمسية المحددة التي تؤثر على قدرتها على توليد الكهرباء؟
عند تحديد خرج الطاقة للوحة الشمسية، فإن العامل الرئيسي الذي يجب مراعاته هو الحد الأقصى للواط (Wp)، والذي يمثل أكبر قدر من الطاقة التي يمكن أن تولدها.
يشير الحد الأقصى لتصنيف الشركة المصنعة إلى تدفق التيار المباشر غير المنقطع (DC) في ظل الظروف النموذجية. إجراءات تنفيذ هذه التقييمات هي كما يلي:
- هناك تدفق قدره 1000 ميجاجول من الإشعاع الشمسي لكل متر مربع،
- هناك درجة حرارة جوية تبلغ 25 درجة مئوية.
وظهور هذه الظروف الدقيقة ليس ظاهرة يومية طوال العام، لذا لا بد من الأخذ بعين الاعتبار وجود عنصر مناخي خارج عن إرادتنا. ومع ذلك، يظل التنسيق الموحد الذي توفره PVGIS التابعة للمفوضية الأوروبية قابلاً للتطبيق في جميع الحالات.
يتضمن تكوين الألواح الشمسية مزيجًا من الخلايا الكهروضوئية المتعددة. أما الألواح الشمسية السكنية المطروحة حالياً في الأسواق عام 2021، فتتراوح قدرتها بين 350 و455 واطاً (ذروة واط) و وهي تتألف من حوالي 66 إلى 96 خلية ضوئية. بالإضافة إلى ذلك، يتوفر خيار أكبر يمكنه إنتاج ما يصل إلى 500 واط من الذروة.
وبطبيعة الحال، يتناسب مستوى الكهرباء المولدة بواسطة الألواح الشمسية بشكل مباشر مع الجهد المحدد من قبل الشركة المصنعة. يخضع توليد الكهرباء من الألواح الشمسية لتغيرات موسمية على مدار العام.
ومن المهم أن ندرك أن المحافظات فهي لا تتلقى كميات متساوية من الإشعاع الشمسي، وينطبق الشيء نفسه على التباين الموسمي داخل هذه المقاطعات.. ولذلك يجب أن نأخذ في الاعتبار أن إنتاجيتها تختلف بين الصيف والشتاء.
متى تبدأ الألواح الشمسية عملية توليد الطاقة؟
منذ اللحظة الأولى لظهور أشعة الشمس الأولى، تبدأ الألواح الشمسية في توليد الطاقة. ومع ذلك، فإن كمية الطاقة المنتجة تتقلب على مدار اليوم وتبلغ ذروتها عند الظهر، عندما تصل الشمس إلى ذروتها. في حين أنه من الضروري أن ندرك أن الطاقة يتم توليدها أيضًا في الصباح وبعد الظهر، فمن الضروري أن نفهم مدى شدتها يختلف الإشعاع الشمسي حسب موقع الشمس في السماء، مما يؤثر على إنتاج نظامنا الكهروضوئي.
عند التفكير في تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية، فإن أول الشكوك التي تطرأ هي كمية الشمس التي تستقبلها إسبانيا. ولحسن الحظ، تتمتع إسبانيا بكمية كبيرة من أشعة الشمس كل عام، مما يجعلها مكانًا مثاليًا لتسخير الطاقة الشمسية. في المتوسط، تشهد أمتنا ما بين 2200 إلى 3000 ساعة من أشعة الشمس سنويًا، اعتمادًا على الحكم الذاتي المحدد لكل مجتمع. وهذا يضمن إمدادات كافية من الإشعاع الشمسي، مما يعزز الطاقة الشمسية كاستثمار مربح وموثوق.
فى اسبانيا، عادة ما تتزامن ساعات الذروة للإشعاع الشمسي مع منتصف النهار وأوائل بعد الظهر. وبفحص منطقتي الأندلس ومورسيا الواقعتين في الجزء الجنوبي من البلاد، يمكن للمرء أن يرى الظروف المثالية لتسخير الطاقة الشمسية. ومع ذلك، فمن المهم أن نلاحظ أن هذه الظروف قد تختلف تبعا للوقت من السنة.
توزيع إنتاج الطاقة الشمسية شهريا في إسبانيا هو كما يلي:
- يشهد إنتاج الطاقة الشمسية انخفاضًا في الفترة من يناير إلى مارس، تليها زيادة لاحقة من أبريل إلى يونيو.
- خلال شهري يوليو وأغسطس، يصل إنتاج الطاقة الشمسية إلى ذروته، وتوفير أقصى قدر من أداء الطاقة. مع تحرك التقويم نحو سبتمبر واستمراره حتى ديسمبر، هناك انخفاض تدريجي في إنتاج الطاقة الشمسية، مما يؤدي إلى انخفاض في كمية الطاقة المولدة.
بغض النظر عن التقلبات، يمكن للألواح الشمسية الكهروضوئية أن تقدم أداءً كبيرًا على مدار العام في بلدنا. ومع ذلك، فإن طول ساعات النهار يلعب دورًا حاسمًا في تعظيم الربحية.
إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية حسب التوجه
يؤثر التوجه أيضًا على إنتاج الطاقة الشمسية. الاتجاهان الرئيسيان هما الجنوب والشرق والغرب. ونحن هنا وصف كلتا الحالتين بالتفصيل.
- على: بشكل عام، الجنوب هو الأكثر شيوعا. إذا كان من الممكن توجيه الألواح في هذا الاتجاه لتعظيم إنتاج الطاقة الشمسية في إسبانيا. وهذا يضمن حصول الألواح على أقصى قدر من ضوء الشمس طوال اليوم.
- التوجه شرق-غرب: إذا لم تتمكن من وضع الألواح في مواجهة الجنوب، فقد يكون الاتجاه بين الشرق والغرب خيارًا جيدًا. تلتقط الألواح المواجهة للشرق ضوء الصباح، بينما تستفيد الألواح المواجهة للغرب من ضوء الظهيرة.
على الرغم من هذه الإرشادات، فإن أفضل توجيه للألواح الشمسية يعتمد على عدة عوامل. لذلك، من الضروري إجراء دراسة شخصية لتحديد أفضل طريقة تركيب لمنزلك، مما يضمن حصولك على أقصى قدر من الأداء من تركيب الطاقة الكهروضوئية.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول كيفية اختلاف إنتاج الطاقة من الألواح الشمسية على مدار العام.